package com.garfield.linkedlist;

import java.awt.*;
import java.util.Stack;

public class SingleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        HeroNode hero1 = new HeroNode(1,"宋江","及时雨");
        HeroNode hero2 = new HeroNode(2,"卢俊义","玉麒麟");
        HeroNode hero3 = new HeroNode(3,"吴用","智多星");
        HeroNode hero4 = new HeroNode(4,"林冲","豹子头");

        SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
//        简单加入
//        singleLinkedList.add(hero1);
//        singleLinkedList.add(hero2);
//        singleLinkedList.add(hero3);
//        singleLinkedList.add(hero4);
//        singleLinkedList.list();

        //按顺序加入
        singleLinkedList.addByOrder(hero1);
        singleLinkedList.addByOrder(hero4);
        singleLinkedList.addByOrder(hero2);
        singleLinkedList.addByOrder(hero3);
        singleLinkedList.list();

        //测试修改节点
        singleLinkedList.update(new HeroNode(3,"吴用用","军师"));
        System.out.println("修改后的链表：");
        singleLinkedList.list();

//        删除
//        singleLinkedList.delete(2);
//        System.out.println("删除该节点后的链表：");
//        singleLinkedList.list();

        //查找
        HeroNode searchHeroNode = singleLinkedList.search(1);
        System.out.println("查询结果："+searchHeroNode);

        System.out.println("链表的有效节点个数为：" + getLength(singleLinkedList.getHead()));

        //查找倒数第k个节点
        HeroNode res = findLastIndexNode(1,singleLinkedList.getHead());
        System.out.println("倒数第1个节点为：" + res);

        //测试单链表的翻转
        System.out.println("单链表翻转结果为：");
        reverseList(singleLinkedList.getHead());
        singleLinkedList.list();

        //测试逆序打印单链表
        System.out.println("没有改变链表本身的结构，逆序输出如下：");
        reversePrint(singleLinkedList.getHead());
    }

    //逆序输出链表
    //利用栈这个数据结构，将各节点压入栈中，然后利用先进后出的特点，实现打印输出
    //如果将整个链表先翻转再输出，相当于改变了存储的结构，并不推荐
    public static void reversePrint(HeroNode head){
        if(head.next == null){
            return;
        }
        Stack<HeroNode> stack = new Stack<HeroNode>();
        HeroNode cur = head.next;
        //将链表所有节点压入栈
        while (cur != null){
            stack.push(cur);
            cur = cur.next;
        }
        while (stack.size() > 0 ){
            System.out.println(stack.pop());//先进后出
        }
    }

    //将单链表进行翻转（翻转以后还是放在原来链表处，而不是一个新的链表，head指向新的第一个节点）
    public static void reverseList(HeroNode head){
        //如果当前链表为空，或只有一个节点，则无需翻转
        if(head.next == null || head.next.next == null){
            return;
        }
        HeroNode cur = head.next;
        HeroNode next = null;//指向cur的下一个节点
        HeroNode reverseHead = new HeroNode(0,"","");//初始化一个新的头结点
        //遍历原链表，每遍历完一个节点，就将其取出，放入reverseHead的最前端的位置（第一个节点的位置）
        while (cur != null){
            next = cur.next;//暂时保存当前节点的下一个节点，因为后面还要使用
            cur.next = reverseHead.next;//将cur的next指向新的链表的最前端
            reverseHead.next = cur;//将reverseHead连上cur，形成新的链表
            cur = next;//后移
        }
        head.next = reverseHead.next;//改变原head的指向，完成链表的翻转
    }

    //获取单链表的节点的个数（不包括头结点）
    /**
     * @param head
     * @return length
     */
    public static int getLength(HeroNode head){
        if(head.next == null){
            return 0;
        }
        int length = 0;
        HeroNode cur = head.next;
        while (cur != null){
            length++;
            cur = cur.next;
        }
        return length;
    }

    //查找单链表的倒数第k个节点
    //思路：1.编写一个方法，接收head节点和index
    //2.index表示是倒数第几个节点
    //3.先把链表从头到尾遍历，得到链表总长度getLength
    //4.得到size以后，从链表的第一个节点开始遍历size-index个，就可以得到
    public static  HeroNode findLastIndexNode(int index, HeroNode head){
        if(head.next == null){
            return null;
        }
        //第一次遍历，得到总长度
        int size = getLength(head);
        if(index <= 0 || index > size){
            return null;
        }
        //第二次遍历，遍历size-index次
        HeroNode cur = head.next;
        for (int i = 0; i < size - index; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        return cur;
    }
}

//定义SingleLinkedList
class SingleLinkedList{
    //初始化头结点，头结点不要动
    private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");

    public HeroNode getHead(){return head;}

    //添加节点到单向链表
    //当不考虑编号顺序时：找到当前链表的最后一个节点，将这个节点的next域指向新的节点
    public void add(HeroNode heroNode){
        HeroNode tmp = head;
        while (true){
            if(tmp.next == null){
                break;
            }
            tmp = tmp.next;
        }
        //当退出while循环时，tmp就指向链表的最后一个节点
        tmp.next = heroNode;
    }

    //第二种添加英雄的方式，实现按照英雄顺序添加
    public void addByOrder(HeroNode heroNode){
        //因为头结点不能移动，所以还是需要tmp辅助
        //因为是单链表，所以tmp找的是位于添加位置的前一个节点，否则无法插入
        HeroNode tmp = head;
        boolean flag = false;//记录要添加的编号是否存在，默认为false
        while (true){
            //说明tmp已在链表的末尾
            if(tmp.next == null){
                break;
            }
            //可以插入，就在tmp的后面
            if(tmp.next.no > heroNode.no){
                break;
            }
            //不能插入，该编号已存在
            else if(tmp.next.no == heroNode.no){
                flag = true;
                break;
            }
            tmp = tmp.next;
        }
        //判断flag,true则不能插入
        if(flag == true){
            System.out.printf("准备插入的英雄编号%d已存在！\n",heroNode.no);
        }else {
            heroNode.next = tmp.next;
            tmp.next = heroNode;
        }
    }

    //修改节点的信息，编号no不能改
    public void update(HeroNode newHeroNode){
        if(head.next == null){
            System.out.println("链表为空！");
            return;
        }
        HeroNode tmp = head.next;//指向第一个有数据的节点
        boolean flag = false;//表示是否找到要修改的节点
        while (true){
            if(tmp.next == null){//已经遍历完链表
                break;
            }
            //找到链表中要修改的节点的位置
            if(tmp.no == newHeroNode.no){
                flag = true;
                break;
            }
            tmp = tmp.next;
        }
        if(flag){
            tmp.name = newHeroNode.name;
            tmp.nickname = newHeroNode.nickname;
        }else{
            System.out.printf("未找到想修改的节点，编号为%d，不能修改！\n",newHeroNode.no);
        }
    }

    //删除节点
    public void delete(int no){
        HeroNode tmp = head;//head不能动，还是用tmp作为辅助
        boolean flag = false;
        while (true){
            if(tmp.next == null ){
                break;
            }
            if(tmp.next.no == no){//比较条件
                //找到了待删除节点的前一个节点tmp
                flag = true;
                break;
            }
            tmp = tmp.next;
        }
        if(flag){
            //执行删除，将要删除的节点的前一个节点的next，指向要删除节点的next
            tmp.next = tmp.next.next;
        }else {
            System.out.printf("要删除的节点不存在，编号为%d!\n",no);
        }
    }

    //查找节点
    public HeroNode search(int no){
        boolean flag = false;
        if(head.next == null){
            System.out.println("链表为空，无数据可查找！");
            return null;
        }
        HeroNode tmp = head.next;//辅助tmp,指向第一个存数据的节点
        while (true){
            if(tmp == null){
                break;
            }else if(tmp.no == no){
                flag = true;
                break;
            }
            tmp = tmp.next;
        }
        if(flag){
            return tmp;
        }else{
            System.out.printf("找不到你要查询的英雄，编号为%d！\n",no);
            return null;
        }
    }

    public void list(){
        if(head.next == null){
            System.out.println("链表为空，没有可显示的数据！");
            return;
        }
        //tmp用来辅助遍历，打印所有节点的内容
        HeroNode tmp = head.next;//指向第一个有数据的节点
        while (true){
            if(tmp == null){
                break;
            }
            System.out.println(tmp);
            tmp = tmp.next;
        }
    }
}

//定义HeroNode,每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode{
    public int no;
    public String name;
    public String nickname;
    public HeroNode next;//指向下一个节点
    //构造器
    public HeroNode(int no, String name, String nickname){
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickname = nickname;
    }

    @Override
    public String toString() {
        //这里不要写打印next，不然会把后面的HeroNode都打印出来
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                '}';
    }
}
